Red de distribucion

6.3 TECNICAS PARA EL DISEÑO DE LA RED
Una red de distribución de agua potable es un sistema compuesto por tanques, tubos, bombas y
válvulas de diferentes tipos, conectados entre sí con el objeto de llevar este recurso hasta los
usuarios finales. Es un componente vital de la infraestructura urbana y requiere de una inversión
económica significativa.
El diseño óptimo de redes de distribucióntiene varios aspectos relevantes de tipo hidráulico,
rentabilidad, disponibilidad de tuberías, calidad del agua y distribución de la demanda. Aunque cada
uno de estos factores tiene su importancia en la planeación, diseño y operación del sistema, y a
pesar de su dependencia inherente, es difícil llevar a cabo un análisis integral que contenga todos
ellos.
Con el desarrollo de las computadorasdigitales de alta velocidad, y las técnicas de optimización en
los años 50, parecía sólo cuestión de tiempo el que los ingenieros, con algunos datos importantes
suministrados a la computadora, determinaran la red de tuberías óptima (óptimo, en el presente
trabajo, se refiere a la minimización de los costos de inversión de la red de distribución). En los
años 80, el problema del diseño óptimode las redes de distribución aún no estaba completamente
resuelto. Y no es que los investigadores no hayan trabajado arduamente para resolver el problema.
Docenas de artículos, presentando “soluciones” al problema de la optimización de redes, han sido
desarrollados. Sin embargo aún prevalecen reglas de prueba y error como las herramientas
primarias para los ingenieros proyectistas que trabajanen el diseño de redes de distribución de agua
potable.
En los años 80, los programas de optimización de redes de distribución se encontraban en una
posición similar a la que se encontraban en los años 60 los programas de simulación de flujo
permanente. La cuestión matemática del problema ha sido tratada con cierta amplitud en artículos
técnicos, y se han escrito algunos programas de cómputopara aplicarse a conducciones reales.
Pero, la optimización de redes de distribución no se considera una herramienta estándar en la
ingeniería y el uso de programas realmente amigables, apenas empieza.
Recientes investigaciones sobre modelos de distribución de agua se han enfocado en técnicas tales
como: enumeración, es decir la evaluación de todas las posibles soluciones. Se ha probado que elmétodo de enumeración es extremadamente caro y es una técnica que consume mucho tiempo de
cálculo, salvo en los casos más sencillos. La enumeración selectiva toma menos tiempo; sin
embargo, como el proceso de selección está basado en la experiencia del diseñador, no se garantiza
llegar al óptimo global.
Uno de los métodos más prometedores que surgió en las investigaciones de la optimizaciónde
sistemas de distribución de agua ha sido la aplicación de los algoritmos genéticos. Estos algoritmos
son procedimientos de búsqueda basados en la teoría de la selección natural y los mecanismos de
población genética, y su eficiencia de búsqueda en espacios de solución complicados ha sido
probada satisfactoriamente.
El presente trabajo tiene por objetivo el uso de un algoritmo genético enun programa de cómputo
que sea útil a los diseñadores y, en general a los técnicos que se dediquen al trabajo con las redes de
distribución, pues si bien será un programa que en inicio funcionará sólo para el diseño, mediante
algunas pequeñas modificaciones se podrá extender a la rehabilitación y calibración de extensas
redes de distribución para mejorar su funcionamiento, así como también,podrá ser empleado, por
ejemplo, en la detección de fugas en redes, que es, hasta el momento, un problema no
completamente resuelto.
VI SEREA - Seminário Iberoamericano sobre Sistemas de Abastecimento Urbano de Água
João Pessoa (Brasil), 5 a 7 de junho de 2006
OPTIMIZACIÓN MULTIOBJETIVO
Optimización multi-objetivo (o multicriterios) se define como el problema de encontrar un vector
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